अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया का संक्षिप्त परिचय

स्थायी चुंबक की व्यावहारिकता का अंदाजा अवशेष की स्थिरता से लगाया जा सकता हैबीआर, आंतरिक दबावएचसीजे, और अधिकतम ऊर्जा उत्पाद(बीएच) अधिकतमबाहरी स्थिति के तहत। उच्च के साथ चुंबकबीआरमजबूत चुंबकीय क्षेत्र शक्ति की पेशकश कर सकते हैं, तो उच्चएचसीजेबहुत बेहतर विरोधी हस्तक्षेप क्षमता प्रदान कर सकते हैं।(बीएच) अधिकतमस्थायी चुंबक की चुंबकीय ऊर्जा प्रदान करने की क्षमता को दर्शाता है। इसे नीचे दिए गए चित्र से देखा जा सकता है, उच्च(बीएच) अधिकतमचुंबक कम खपत के साथ समान चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति की आपूर्ति कर सकता है, तो स्थायी चुंबक का विकास इतिहास अनिवार्य रूप से उच्च प्रदर्शन को आगे बढ़ाने की एक प्रक्रिया है।

अधिकांश दुर्लभ मृदा तत्व RE बना सकते हैं₂फ़े₁₄बी यौगिक Fe और B, और Nd के साथ₂फ़े₁₄इन आरई में बी यौगिक में सबसे अधिक संतृप्ति चुंबकत्व और कार्यात्मक मैग्नेटोक्रिस्टलाइन अनिसोट्रॉपी क्षेत्र है₂फ़े₁₄बी यौगिक। इसके अलावा, पृथ्वी की पपड़ी में नियोडिमियम की आरक्षित मात्रा अपेक्षाकृत प्रचुर है जो आपूर्ति श्रृंखला स्थिरता और लागत लाभ को बनाए रख सकती है।

कई सूक्ष्म संरचना अवलोकनों से संकेत मिलता है कि सिन्टर किए गए नियोडिमियम मैग्नेट में छह चरण मौजूद हैं, फिर एनडी₂फ़े₁₄बी मुख्य चरण और एनडी समृद्ध चरण चुंबकीय प्रदर्शन पर उनके प्रभाव के कारण सबसे अधिक जाना जाता है। एनडी₂फ़े₁₄बी मुख्य चरण सिन्टर किए गए चुंबक में एकमात्र कठोर चुंबकीय चरण है और इसका आयतन अंश निर्धारित करता हैबीआरऔर(बीएच) अधिकतमएनडी-फे-बी मिश्रधातु का। एनडी-समृद्ध चरण सिंटर किए गए नियोडिमियम चुंबकों के चुंबकीय सख्त होने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसकी संरचना, संरचना, वितरण और आकारिकी प्रक्रिया की स्थितियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं। एनडी-समृद्ध चरण अधिमानतः स्तरित संरचना के रूप में होता है और अनाज सीमा क्षेत्रों में निरंतर वितरित होता है।

सिन्टर किए गए नियोडिमियम मैग्नेट की कोएर्सिविटी वृद्धि

पवन ऊर्जा जनरेटर, नई ऊर्जा वाहन, ऊर्जा की बचत करने वाले घरेलू उपकरण, और नवीनतम मोबाइल बुद्धिमान टर्मिनल सभी को sintered Neodymium मैग्नेट की आवश्यकता होती है, न केवल उच्च(बीएच) अधिकतम, लेकिन यह भी बेहतर हैएचसीजे. इसे बढ़ाना हमेशा एक बड़ा मुद्दा हैएचसीजेअभी भी उच्च बनाए रखते हुएबीआरऔर(बीएच) अधिकतम.

सिंटर किए गए नियोडिमियम चुंबकों की आंतरिक निग्राहिता मुख्य रूप से सूक्ष्म संरचना और संरचना से प्रभावित होती है। सूक्ष्म संरचना का अनुकूलन अनाज शोधन पर ध्यान केंद्रित करता है और एनडी-समृद्ध चरण के वितरण में सुधार करता है। मुख्य चरण अनाज के मैग्नेटोक्रिस्टलाइन अनिसोट्रॉपी क्षेत्र को बेहतर बनाने के लिए अन्य तत्वों को जोड़कर संरचना को अनुकूलित किया जा सकता है। सिंटर किए गए नियोडिमियम चुंबकों की निग्राहिता और मुख्य चरण अनाज के मैग्नेटोक्रिस्टलाइन अनिसोट्रॉपी क्षेत्र के बीच एक सकारात्मक संबंध मौजूद है। यानी, मुख्य चरण अनाज का मैग्नेटोक्रिस्टलाइन अनिसोट्रॉपी क्षेत्र जितना अधिक होगा, सिंटर किए गए नियोडिमियम चुंबकों की निग्राहिता उतनी ही अधिक होगी। एच_Aका₂फ़े₁₄बी और टीबी₂फ़े₁₄B, Nd से काफी अधिक हैं₂फ़े₁₄बी, फिर मुख्य चरण जालक में एनडी परमाणु को बदलने के लिए Dy या Tb तत्व की छोटी मात्रा जोड़ने पर (Nd, Dy) बनेगा₂फ़े₁₄बी या (एनडी, टीबी)₂फ़े₁₄उच्च H के साथ B_Aजो प्रभावी रूप से आंतरिक निग्राहिता में सुधार कर सकता है। अक्सर इस्तेमाल की जाने वाली जोड़ने की विधियों में पारंपरिक मिश्र धातु प्रक्रिया, अनाज सीमा संशोधन प्रक्रिया और अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया शामिल हैं।

मिश्रधातु प्रक्रिया

मिश्रधातु प्रक्रिया में सिन्टर किए गए नियोडिमियम मैग्नेट के कच्चे माल में HREE Dy या Tb का एक निश्चित अनुपात जोड़ने का उल्लेख है, फिर सभी तत्व पिघलने की प्रक्रिया के माध्यम से संरचना का समरूपीकरण दिखाते हैं। सिन्टर किए गए नियोडिमियम मैग्नेट की कोएर्सिविटी तंत्र इंगित करता है कि उलटा चुंबकीय डोमेन मुख्य चरण के सीमा क्षेत्रों में नाभिक बनाने की ओर जाता है, और HREE के समान वितरण के परिणामस्वरूप संसाधनों की बर्बादी होगी और लागत बढ़ेगी। सबसे बढ़कर, Fe परमाणुओं और Dy परमाणुओं के बीच एंटीफेरोमैग्नेटिक युग्मन गंभीर चुंबकीय कमजोर पड़ने का प्रभाव उत्पन्न करेगा और काफी हद तक खराब हो जाएगाबीआरऔर(बीएच) अधिकतम.

अनाज सीमा संशोधन प्रक्रिया

HREE के उपयोग अनुपात में सुधार करने और चुंबकीय कमजोर पड़ने के प्रभाव से बचने के लिए, अनाज सीमा संशोधन प्रक्रिया प्रस्तावित है। सबसे पहले, अनाज सीमा संशोधन प्रक्रिया निर्माण एनडी₂फ़े₁₄B मुख्य मिश्रधातु और HREE-समृद्ध सहायक मिश्रधातु क्रमशः, फिर दो मिश्रधातुओं को निश्चित अनुपात के अनुसार मिलाने के बाद दबाव और सिंटरिंग। Dy और Tb सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान अनाज की सीमा से मुख्य चरण अनाज में फैल जाएंगे, इस प्रकार (Nd, Dy) बनेंगे₂फ़े₁₄बी या (एनडी, टीबी)₂फ़े₁₄मुख्य चरण के सीमा क्षेत्रों में बी चुंबकीय सख्त परतें और इसलिए उलट चुंबकीय डोमेन के न्यूक्लियेशन को कम करते हैं। यहां तक ​​कि अनाज सीमा संशोधन प्रक्रिया ने उपयोगिता अनुपात या HREE को बढ़ावा दिया है, HREE अभी भी मुख्य चरण अनाज के अंदरूनी हिस्से में अनिवार्य रूप से मौजूद है और चुंबकीय कमजोर पड़ने के प्रभाव को जन्म देता है। अनाज सीमा संशोधन प्रक्रिया का बाद की अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया के लिए एक ज्ञानवर्धक महत्व है।

अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया

ग्रेन सीमा प्रसार प्रक्रिया चुंबक की सतह पर HREE परत को पेश करके शुरू होती है, फिर Nd-समृद्ध चरण के गलनांक से ऊपर वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट का अनुभव करती है। इसलिए, HREE तत्व ग्रेन सीमाओं के साथ चुंबक में फैल जाता है और (Nd, Dy, Tb) बनाता है₂फ़े₁₄मुख्य चरण के अनाज के चारों ओर बी कोर-शेल संरचना। फिर मुख्य चरण का अनिसोट्रॉपी क्षेत्र बढ़ाया जाएगा, इस बीच, अनाज सीमा चरण अधिक निरंतर और सीधा हो जाएगा जो मुख्य चरणों के बीच चुंबकीय विनिमय युग्मन को कमजोर कर देगा। अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता चुंबक को बढ़ाने की अनुमति देना हैएचसीजेसाथ ही साथ उच्च स्तर बनाए रखनाबीआरमिश्रधातु प्रक्रिया के विपरीत, HREE तत्वों को मुख्य चरण में प्रवेश करने की आवश्यकता नहीं होती है, इस प्रकार पारंपरिक उच्च-सहक्रियाशीलता वाले सिंटर किए गए नियोडिमियम मैग्नेट में HREE की मात्रा और लागत मूल्य में बड़ी कमी आती है। ग्रेन बाउंड्री कुछ नए ग्रेड का निर्माण करने में भी सक्षम है जो पहले मिश्रधातु प्रक्रिया के माध्यम से अकल्पनीय थे, जैसे N54SH और N52UH।

मशीनिंग प्रक्रिया के बाद अनाज सीमा प्रसार उपचार लागू किया जाएगा। HREE परत को छिड़काव, भौतिक वाष्प जमाव (PVD), वैद्युतकणसंचलन और तापीय वाष्पीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया की सीमाएं

अनाज सीमा प्रसार प्रक्रिया मुख्य रूप से चुंबक की मोटाई से बाधित होती है, और मोटाई बढ़ने के साथ आंतरिक निग्राहिता की वृद्धि डिग्री कम हो जाती है। प्रसार तापमान बढ़ाने या प्रसार समय को लम्बा करने से विसरित HREE की गहराई और सांद्रता को बढ़ावा मिल सकता है, फिर HREE कोर-शेल संरचना के आयतन अंश को बढ़ावा मिल सकता है। हालाँकि, अत्यधिक प्रसार तापमान और समय के परिणामस्वरूप मुख्य चरण के अनाज की वृद्धि होगी, इस बीच, चरण संरचना और एनडी-समृद्ध चरण का वितरण भी बदल जाएगा।